CN108365674A - 分布式楼宇发电装置和监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了分布式楼宇发电装置和监控系统，包括设置在每户室内的手摇式备用发电机、电量监测器和继电保护器，其中，手摇式备用发电机包括摇动手柄、中心轴、转子板、条形磁铁和电流输出板；转子板与摇动手柄相连接，且环转子板的边缘设置有条形磁铁，通过摇动摇动手柄带动转子板绕中心轴进行旋转，并在旋转的过程中条形磁铁产生的磁力线切割电流输出板上的导线以使电流输出板上产生电流；继电保护器和电量监测器均与手摇式备用发电机相连接，由手摇式备用发电机产出的电能与各户负载和楼宇监控装置相连接。本发明实现了对楼宇间环境状况和安全状况进行有效监测，并利用分布式发电装置为用户的负载和监测系统供电，达到了节能减排的目的。

Description

分布式楼宇发电装置和监控系统
技术领域
本发明涉及楼宇监测技术领域，尤其是涉及分布式楼宇发电装置和监控系统。
背景技术
随着社会的不断进步与信息技术的迅猛发展，自动检测技术与信息传输相结合的智能楼宇内检测系统正悄然进入人们的日常生活中。目前，高档住宅日益增多，小区的管理越发复杂，居民的生活安全度和居住舒适度成为了重中之重，如何能让居民生活得更加轻松便利成为了新时代民生关注的焦点所在。
现有技术对智能楼宇技术的研究相对空白，并且对监控系统的供电形式较为单一，大多采用市电的方法，对节能减排的意义不大。因此，如何解决在提高楼宇间环境和安全状况的同时，有效达到节能减排的目的成为了亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供分布式楼宇发电装置和监控系统，实现了对楼宇间环境状况和安全状况进行有效监测，并利用分布式发电装置为用户的负载和监测系统供电，达到了节能减排的目的。
第一方面，本发明实施例提供了分布式楼宇发电装置，包括设置在每户室内的手摇式备用发电机、电量监测器和继电保护器，其中，所述手摇式备用发电机包括摇动手柄、中心轴、转子板、条形磁铁和电流输出板；
所述转子板与所述摇动手柄相连接，且环所述转子板的边缘设置有所述条形磁铁，通过摇动所述摇动手柄带动所述转子板绕所述中心轴进行旋转，并在旋转的过程中所述条形磁铁产生的磁力线切割所述电流输出板上的导线，以使所述电流输出板上产生电流；
用于进行过电保护的所述继电保护器以及用于计量所述手摇式备用发电机产出电能的所述电量监测器均与所述手摇式备用发电机相连接，由所述手摇式备用发电机产出的电能与各户负载和楼宇监控装置相连接。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括设置于屋顶的太阳能电池板和逆变器；
所述太阳能电池板，与所述逆变器相连接，用于将太阳能转化为直流电能；
所述逆变器，与所述各户负载和所述楼宇监控装置相连接，用于将光伏电池产生的所述直流电能转换为交流电。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括设置于路灯顶部的小型风力发电机，所述小型风力发电机包括风力测量器、风力发电机、整流器和蓄电池；
所述风力测量器，用于实时测量风速大小和风力大小；
所述整流器，与所述风力发电机相连接，用于将所述风力发电机产出的交流电能转化为直流电能；
所述蓄电池，与所述整流器和路灯负载相连接，用于储存所述直流电能，并在预设时间将所述直流电能供给所述路灯负载。
第二方面，本发明实施例提供了分布式楼宇监控系统，包括如上所述的分布式楼宇发电装置，还包括监控总机、传感器、无线传输模块、报警器和摄像装置，其中，所述无线传输模块包括第一无线传输模块和第二无线传输模块；
所述分布式楼宇发电装置，用于为所述监控总机、所述传感器、所述无线传输模块、所述报警器和所述摄像装置供电；
所述传感器和所述摄像装置，均与所述监控总机相连接，用于对楼宇间环境状况和安全状况分别进行检测得到环境状况信息和安全状况信息，并将所述环境状况信息和所述安全状况信息通过所述第一无线传输模块发送给所述监控总机；
所述监控总机，与所述传感器和所述摄像装置相连接，用于通过所述第二无线传输模块接收所述环境状况信息和所述安全状况信息，并判断所述环境状况信息和所述安全状况信息是否超过预设阈值，并在超过的情况下启动所述报警器。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述安全状况信息包括第一安全状况信息和第二安全状况信息，所述摄像装置包括高清摄像机和红外摄像机，所述高清摄像机用于对楼宇间安全状况进行全天候拍摄得到所述第一安全状况信息，所述红外摄像机用于对楼宇间夜晚安全状况进行拍摄得到所述第二安全状况信息。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述传感器包括温度传感器和烟雾传感器；
所述温度传感器，通过所述第一无线传输模块与所述监控总机相连接，用于监测楼宇间的温度状况得到温度监测信息，并将所述温度监测信息发送给所述监控总机；
所述烟雾传感器，通过所述第一无线传输模块与所述监控总机相连接，用于监测楼宇间的火灾烟雾状况得到烟雾监测信息，并将所述烟雾监测信息发送给所述监控总机。
结合第二方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，还包括气压传感器和气体传感器。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，还包括智能充电桩，所述智能充电桩与市电或所述分布式楼宇发电装置相连接。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第五种可能的实施方式，其中，还包括短路故障监测装置，与所述分布式楼宇发电装置相连接，用于对所述分布式楼宇发电装置中的太阳能发电机、风力发电机和手摇式备用发电机的短路故障进行在线监测。
结合第二方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第六种可能的实施方式，其中，所述短路故障监测装置包括与所述分布式楼宇发电装置相连接的前置机，所述前置机包括与发电机出线端相连接的探测线圈。
本发明提供了分布式楼宇发电装置和监控系统，包括设置在每户室内的手摇式备用发电机、电量监测器和继电保护器，其中，手摇式备用发电机包括摇动手柄、中心轴、转子板、条形磁铁和电流输出板；转子板与摇动手柄相连接，且环转子板的边缘设置有条形磁铁，通过摇动摇动手柄带动转子板绕中心轴进行旋转，并在旋转的过程中条形磁铁产生的磁力线切割电流输出板上的导线以使电流输出板上产生电流；继电保护器和电量监测器均与手摇式备用发电机相连接，由手摇式备用发电机产出的电能与各户负载和楼宇监控装置相连接。本发明实现了对楼宇间环境状况和安全状况进行有效监测，并利用分布式发电装置为用户的负载和监测系统供电，达到了节能减排的目的。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的分布式楼宇发电装置示意图；
图2为本发明实施例提供的手摇式备用发电机结构示意图；
图3为本发明实施例提供的分布式楼宇监控系统示意图；
图4为本发明实施例提供的另一分布式楼宇监控系统示意图。
图标：
100-分布式楼宇发电装置；110-手摇式备用发电机；111-摇动手柄；112-中心轴；113-转子板；114-条形磁铁；115-电流输出板；120-电量监测器；130-继电保护器；140-太阳能电池板；150-逆变器；160-小型风力发电机；200-监控总机；300-传感器；400-无线传输模块；410-第一无线传输模块；420-第二无线传输模块；500-报警器；600-摄像装置；610-高清摄像机；620-红外摄像机；700-短路故障监测装置。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
随着社会的不断进步与信息技术的迅猛发展，自动检测技术与信息传输相结合的智能楼宇内检测系统正悄然进入人们的日常生活中。目前，高档住宅日益增多，小区的管理越发复杂，居民的生活安全度和居住舒适度成为了重中之重，如何能让居民生活得更加轻松便利成为了新时代民生关注的焦点所在。现有技术对智能楼宇技术的研究相对空白，并且对监控系统的供电形式较为单一，大多采用市电的方法，对节能减排的意义不大。因此，如何解决在提高楼宇间环境和安全状况的同时，有效达到节能减排的目的成为了亟待解决的问题。基于此，本发明实施例提供的分布式楼宇发电装置和监控系统，实现了对楼宇间环境状况和安全状况进行有效监测，并利用分布式发电装置为用户的负载和监测系统供电，达到了节能减排的目的。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的分布式楼宇发电装置进行详细介绍。
图1为本发明实施例提供的分布式楼宇发电装置示意图。
参照图1，分布式楼宇发电装置100包括设置在每户室内的手摇式备用发电机110、电量监测器120和继电保护器130，其中，手摇式备用发电机110包括摇动手柄111、中心轴112、转子板113、条形磁铁114和电流输出板115，如图2所示；
转子板113与所述摇动手柄111相连接，且环所述转子板113的边缘设置有条形磁铁114，通过摇动摇动手柄111带动转子板113绕中心轴112进行旋转，并在旋转的过程中条形磁铁114产生的磁力线切割电流输出板115上的导线，以使电流输出板115上产生电流；
用于进行过电保护的继电保护器130以及用于计量手摇式备用发电机产出电能的电量监测器120均与手摇式备用发电机110相连接，由手摇式备用发电机110产出的电能与各户负载和楼宇监控装置相连接。
具体地，手摇式备用发电机110是利用电磁感应原理，把动能转化成热能加热杯中液体。转子板和电流输出板预留一定空隙，转子板是由一块圆形导磁板及等间距排列的若干块磁体组成；电流输出板是由一块圆形导磁板和一块圆形导电板复合而成。由于其转子板上的条形磁铁和电流输出板是相互贴近的，因此，当该结构中的转子板在人力的驱动下旋转时，在电流输出板贴近磁体的导电板上就会感应出随转子旋转的，并与磁体块数相等的环形电流，即环流电流群旋。
需要说明的是，手摇式备用发电机可为本户居民供电，也可为本户居民邻近的监控装置(如监控系统中的传感器等)供电。
进一步地，还包括设置于屋顶的太阳能电池板140和逆变器150；
太阳能电池板140，与逆变器150相连接，用于将太阳能转化为直流电能；
逆变器150，与各户负载和楼宇监控装置相连接，用于将光伏电池产生的直流电能转换为交流电。
进一步地，还包括设置于路灯顶部的小型风力发电机160，小型风力发电机包括风力测量器、风力发电机、整流器和蓄电池；
风力测量器，用于实时测量风速大小和风力大小；
整流器，与风力发电机相连接，用于将风力发电机产出的交流电能转化为直流电能；
蓄电池，与整流器和路灯负载相连接，用于储存直流电能，并在预设时间将直流电能供给路灯负载。
具体地，太阳能电池板设置于屋顶，可为本楼居民的日常供电所用，也可以为本楼的传感器等监控装置供电；小型风力发电机主要为路灯供电。
图3为本发明实施例提供的分布式楼宇监控系统示意图。
参照图3，分布式楼宇监控系统，包括如上所述的分布式楼宇发电装置100，还包括监控总机200、传感器300、无线传输模块400、报警器500和摄像装置600，其中，无线传输模块400包括第一无线传输模块410和第二无线传输模块420；
分布式楼宇发电装置100，用于为监控总机200、传感器300、无线传输模块400、报警器500和摄像装置600供电；
具体地，所有监控系统中的用电设备均可由分布式楼宇发电装置100对其进行供电，无需外部供电，达到了节能减排的目的。
传感器300和摄像装置600，均与监控总机200相连接，用于对楼宇间环境状况和安全状况分别进行检测得到环境状况信息和安全状况信息，并将环境状况信息和安全状况信息通过第一无线传输模块410发送给监控总机200；
监控总机200，与传感器300和摄像装置600相连接，用于通过第二无线传输模块420接收环境状况信息和安全状况信息，并判断环境状况信息和安全状况信息是否超过预设阈值，并在超过的情况下启动报警器500。
进一步地，参照图4，安全状况信息包括第一安全状况信息和第二安全状况信息，摄像装置600包括高清摄像机610和红外摄像机620，高清摄像机610用于对楼宇间安全状况进行全天候拍摄得到第一安全状况信息，红外摄像机620用于对楼宇间夜晚安全状况进行拍摄得到第二安全状况信息。
具体地，监控系统主要针对于楼宇间的环境信息(由传感器测得)以及安全信息(由高清摄像机和红外摄像机测得)来保障居民的居住方便和安全。
进一步地，传感器300包括温度传感器和烟雾传感器；
温度传感器，通过第一无线传输模块与监控总机200相连接，用于监测楼宇间的温度状况得到温度监测信息，并将温度监测信息发送给监控总机200；
烟雾传感器，通过第一无线传输模块与监控总机200相连接，用于监测楼宇间的火灾烟雾状况得到烟雾监测信息，并将烟雾监测信息发送给监控总机200。
进一步地，还包括气压传感器和气体传感器。
进一步地，还包括智能充电桩，智能充电桩与市电或分布式楼宇发电装置100相连接。
进一步地，还包括短路故障监测装置700，与分布式楼宇发电装置100相连接，用于对分布式楼宇发电装置100中的太阳能发电机、风力发电机和手摇式备用发电机的短路故障进行在线监测。
进一步地，短路故障监测装置700包括与分布式楼宇发电装置100相连接的前置机，前置机包括与发电机出线端相连接的探测线圈。
本发明提供了分布式楼宇发电装置和监控系统，包括设置在每户室内的手摇式备用发电机、电量监测器和继电保护器，其中，手摇式备用发电机包括摇动手柄、中心轴、转子板、条形磁铁和电流输出板；转子板与摇动手柄相连接，且环转子板的边缘设置有条形磁铁，通过摇动摇动手柄带动转子板绕中心轴进行旋转，并在旋转的过程中条形磁铁产生的磁力线切割电流输出板上的导线以使电流输出板上产生电流；继电保护器和电量监测器均与手摇式备用发电机相连接，由手摇式备用发电机产出的电能与各户负载和楼宇监控装置相连接。本发明实现了对楼宇间环境状况和安全状况进行有效监测，并利用分布式发电装置为用户的负载和监测系统供电，达到了节能减排的目的。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种分布式楼宇发电装置，其特征在于，包括设置在每户室内的手摇式备用发电机、电量监测器和继电保护器，其中，所述手摇式备用发电机包括摇动手柄、中心轴、转子板、条形磁铁和电流输出板；
所述转子板与所述摇动手柄相连接，且环所述转子板的边缘设置有所述条形磁铁，通过摇动所述摇动手柄带动所述转子板绕所述中心轴进行旋转，并在旋转的过程中所述条形磁铁产生的磁力线切割所述电流输出板上的导线，以使所述电流输出板上产生电流；
用于进行过电保护的所述继电保护器以及用于计量所述手摇式备用发电机产出电能的所述电量监测器均与所述手摇式备用发电机相连接，由所述手摇式备用发电机产出的电能与各户负载和楼宇监控装置相连接。
2.根据权利要求1所述的分布式楼宇发电装置，其特征在于，还包括设置于屋顶的太阳能电池板和逆变器；
所述太阳能电池板，与所述逆变器相连接，用于将太阳能转化为直流电能；
所述逆变器，与所述各户负载和所述楼宇监控装置相连接，用于将光伏电池产生的所述直流电能转换为交流电。
3.根据权利要求1所述的分布式楼宇发电装置，其特征在于，还包括设置于路灯顶部的小型风力发电机，所述小型风力发电机包括风力测量器、风力发电机、整流器和蓄电池；
所述风力测量器，用于实时测量风速大小和风力大小；
所述整流器，与所述风力发电机相连接，用于将所述风力发电机产出的交流电能转化为直流电能；
所述蓄电池，与所述整流器和路灯负载相连接，用于储存所述直流电能，并在预设时间将所述直流电能供给所述路灯负载。
4.一种分布式楼宇监控系统，其特征在于，包括如权利要求1至权利要求3任一项所述的分布式楼宇发电装置，还包括监控总机、传感器、无线传输模块、报警器和摄像装置，其中，所述无线传输模块包括第一无线传输模块和第二无线传输模块；
所述分布式楼宇发电装置，用于为所述监控总机、所述传感器、所述无线传输模块、所述报警器和所述摄像装置供电；
所述传感器和所述摄像装置，均与所述监控总机相连接，用于对楼宇间环境状况和安全状况分别进行检测得到环境状况信息和安全状况信息，并将所述环境状况信息和所述安全状况信息通过所述第一无线传输模块发送给所述监控总机；
所述监控总机，与所述传感器和所述摄像装置相连接，用于通过所述第二无线传输模块接收所述环境状况信息和所述安全状况信息，并判断所述环境状况信息和所述安全状况信息是否超过预设阈值，并在超过的情况下启动所述报警器。
5.根据权利要求4所述的分布式楼宇监控系统，其特征在于，所述安全状况信息包括第一安全状况信息和第二安全状况信息，所述摄像装置包括高清摄像机和红外摄像机，所述高清摄像机用于对楼宇间安全状况进行全天候拍摄得到所述第一安全状况信息，所述红外摄像机用于对楼宇间夜晚安全状况进行拍摄得到所述第二安全状况信息。
6.根据权利要求4所述的分布式楼宇监控系统，其特征在于，所述传感器包括温度传感器和烟雾传感器；
所述温度传感器，通过所述第一无线传输模块与所述监控总机相连接，用于监测楼宇间的温度状况得到温度监测信息，并将所述温度监测信息发送给所述监控总机；
所述烟雾传感器，通过所述第一无线传输模块与所述监控总机相连接，用于监测楼宇间的火灾烟雾状况得到烟雾监测信息，并将所述烟雾监测信息发送给所述监控总机。
7.根据权利要求6所述的分布式楼宇监控系统，其特征在于，还包括气压传感器和气体传感器。
8.根据权利要求4所述的分布式楼宇监控系统，其特征在于，还包括智能充电桩，所述智能充电桩与市电或所述分布式楼宇发电装置相连接。
9.根据权利要求4所述的分布式楼宇监控系统，其特征在于，还包括短路故障监测装置，与所述分布式楼宇发电装置相连接，用于对所述分布式楼宇发电装置中的太阳能发电机、风力发电机和手摇式备用发电机的短路故障进行在线监测。
10.根据权利要求9所述的分布式楼宇监控系统，其特征在于，所述短路故障监测装置包括与所述分布式楼宇发电装置相连接的前置机，所述前置机包括与发电机出线端相连接的探测线圈。
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